Este item foi baseado na Instrução Técnica número 17 (IT-17 - Sistema de Hidrantes e Mangotinhos para Combate a Incêndio) de CBMMG (2010).
O sistema de proteção por hidrantes é constituído por tubulações, conexões, válvulas, registros, abastecimento e reserva de água, hidrantes, mangueiras, esguichos e outros equipamentos destinados ao afluxo de água nos pontos de aplicação de combate a incêndio.
De acordo com o Corpo de Bombeiros local pode ser exigida a instalação de hidrantes externos, nos casos de loteamentos e agrupamentos de edificações. Nas edificações com 4 (quatro) ou mais pavimentos, ou área total construída igual ou superior a 750m², é exigido SHP (Sistema Hidráulico Preventivo). As tubulações do sistema de hidrantes são destinadas exclusivamente ao serviço de proteção contra incêndio.
Deve ser prevista pelo menos uma fonte de abastecimento de água capaz de suprir a demanda da instalação por período determinado, alimentando simultaneamente o número mínimo estabelecido de hidrantes.
Deve ser realizado um estudo comparativo para os reservatórios de água (elevados ou cisterna), no intuito de analisar o atendimento das necessidades hidráulicas do sistema.
A alimentação das tubulações poderá ser realizada:
• Por gravidade, no caso de reservatório elevado;
• Ou por bombas fixas de acionamento automático, no caso de reservatório subterrâneo ou de altura insuficiente para prover pressão adequada nos pontos de utilização (reservatório inferior). Caso o abastecimento da rede de hidrantes seja feito por reservatório inferior ou cisterna, deve ser adotado um conjunto de bombas devendo ainda ser especificado seu tipo, sua vazão, alturas manométricas de sucção, de recalque e total, e potência das mesmas.
O Corpo de Bombeiros pode exigir a instalação de chuveiros automáticos que devem efetuar a descarga da água sobre o foco de incêndio, em uma densidade adequada para controlar ou extinguir o fogo no estágio inicial, com funcionamento simultâneo do alarme e da alimentação de água. Todas as tubulações e acessórios aparentes do sistema devem ser pintados na cor vermelha.
As portas corta-fogo com abertura por barras antipânico são classificadas em função do tempo de resistência ao fogo, e devem ser instaladas nos seguintes locais:
• Antecâmaras e escadas;
• Unidades autônomas e edificações; • Áreas de refúgio.
Os componentes deste sistema de extinção são descritos a seguir.
Reservatório de água: O reservatório de água é um compartimento construído na edificação a ser protegida ou externamente a ela. Destina-se a armazenar uma quantidade de água (reserva de incêndio) que, efetivamente, deve ser fornecida para o uso exclusivo de combate a incêndios. Os requisitos para os reservatórios são:
• Quando o reservatório atender a outros abastecimentos, as tomadas de água destes devem ser instaladas de modo a garantir o volume que reserve a capacidade efetiva para combate;
• A capacidade efetiva do reservatório deve ser mantida permanentemente;
• O reservatório deve ser construído em material que garanta a resistência ao fogo e resistência mecânica;
• O reservatório pode ser uma piscina da edificação a ser protegida, desde que garantida a reserva efetiva permanentemente, por meio de uma declaração do responsável pelo uso;
• O reservatório deve ser provido de sistemas de drenagem e ladrão convenientes, corretamente dimensionados e independentes;
• É recomendado que a reposição da capacidade efetiva seja efetuada à razão de 1l/min/m³ de reserva;
• Deve ser realizado um estudo comparativo para os reservatórios de água (elevados ou cisterna), no intuito de analisar o atendimento das necessidades hidráulicas do sistema.
Bomba de incêndio: A bomba de incêndio tem a finalidade de efetuar o deslocamento de água no interior das tubulações.
• A bomba de incêndio deve ser do tipo centrífuga, acionada por motor elétrico ou a combustão;
• No caso de ocupações mistas com uma bomba de incêndio principal, deve ser feito o dimensionamento da vazão da bomba e do reservatório para o risco predominante, sendo que os esguichos e mangueiras podem ser previstos de acordo com os riscos específicos. A altura manométrica total da bomba deve ser calculada para o hidrante mais desfavorável do sistema;
• Deve haver alarme de funcionamento das bombas do sistema de hidrantes.
Tubulação: A tubulação consiste num conjunto de tubos, conexões, acessórios, hidráulicos e outros materiais destinados a conduzir água, desde o reservatório específico até os pontos de hidrantes.
• A tubulação do sistema não deve ter diâmetro nominal inferior a 2.1/2” (63,5mm);
• Na tubulação de recalque, deve ser instalado retorno para o reservatório de alimentação para testes periódicos da moto-bomba, contendo um registro para fechamento;
• As tubulações aparentes do sistema devem ser em cor vermelha; • Os trechos das tubulações do sistema, que passam em dutos verticais
ou horizontais e que sejam visíveis através da porta de inspeção, devem ser em cor vermelha;
• As tubulações destinadas à alimentação dos hidrantes e de mangotinhos não podem passar pelos poços de elevadores e/ou dutos de ventilação;
• Todo material previsto ou instalado deve ser capaz de resistir ao efeito do calor e esforços mecânicos, mantendo seu funcionamento normal;
• O meio de ligação entre os tubos, conexões e acessórios diversos deve garantir a estanqueidade e a estabilidade mecânica da junta e não deve sofrer comprometimento de desempenho, se for exposto ao fogo;
• A tubulação deve ser fixada nos elementos estruturais da edificação por meio de suportes metálicos, conforme a NBR 10897/08, rígidos e espaçados, no máximo, 4,0m, de modo que cada ponto de fixação resista a cinco vezes a massa do tubo cheio de água mais a carga de 100kg;
• Os elementos estruturais em que a tubulação for fixada devem possuir resistência ao fogo mínima de 2 horas;
• Os materiais termoplásticos, na forma de tubos e conexões, somente devem ser utilizados enterrados a 0,5m e afastados no mínimo 1,0m da projeção da planta da edificação satisfazendo a todos os requisitos de resistência à pressão interna e a esforços mecânicos necessários ao funcionamento da instalação;
• A tubulação enterrada com tipo de acoplamento ponta e bolsa deve ser provida de blocos de ancoragem nas mudanças de direção e abraçadeiras com tirantes nos acoplamentos conforme especificado na NBR 10897/08;
• Os tubos de aço devem ser conforme as NBR 5580/07, NBR 5587/85 ou NBR 5590/80;
• As conexões de ferro maleável devem ser conforme a NBR 6925/95 ou NBR 6943/00;
• As conexões de aço devem ser conforme ASTM A 234; • Os tubos de cobre devem ser conforme a NBR 13206/10;
• As conexões de cobre devem ser conforme a NBR 11720, atendendo às especificações de instalação conforme projeto de norma 44:000.08 - 001;
• Os tubos de PVC devem ser conforme a NBR 5647/99, partes 1 a 4; • As conexões de PVC devem ser conforme a NBR 10351/88.
Válvulas: As válvulas são acessórios de tubulação destinados a controlar ou bloquear o fluxo de água no interior das tubulações.
• Na ausência de normas brasileiras aplicáveis às válvulas, é recomendável que se atenda aos requisitos da BS5041 parte 1/87; • As roscas de entrada das válvulas devem ser de acordo com a NBR
NM ISO 7-1 ou NBR 12912/9;
• As roscas de saída das válvulas para acoplamento do engate rápido devem ser conforme a NBR 5667 1-06 ou ANSI/ASME B1.20.7 NH;
• As válvulas devem satisfazer aos ensaios de estanqueidade pertinentes, especificados em A.1.1 e A.1.2 da BS5041 parte 1/87; • É recomendada a instalação de válvulas de bloqueio adequadamente
posicionadas, com objetivo de proporcionar manutenção em trechos da tubulação sem desativação do sistema;
• As válvulas que comprometem o abastecimento de água a qualquer ponto do sistema, quando estiverem em posição fechada, devem ser do tipo indicadora. Recomenda-se a utilização de dispositivos de travamento para manter as válvulas na posição aberta.
Esguichos: Os esguichos são peças metálicas adaptadas na extremidade da mangueira, destinadas a dar forma, direção e controle ao jato. São reguláveis, possibilitando a emissão de jato compacto ou neblina conforme norma NBR 14870/02.
• Cada esguicho instalado deve ser adequado aos valores de pressão, vazão de água e de alcance de jato, para proporcionar o seu perfeito funcionamento, conforme dados do fabricante;
• O alcance do jato para esguicho regulável não deve ser inferior a 10,0 m, medido da saída do esguicho ao ponto de queda do jato, com o jato paralelo ao solo e com o esguicho regulado para o jato compacto;
• Os componentes de vedação devem ser em borracha, quando necessários, conforme ASTM D 2000;
• O acionador do esguicho regulável deve permitir a modulação da conformação do jato e o fechamento total do fluxo.
Mangueira de incêndio: Mangueiras são equipamentos para combate a incêndio constituídos, essencialmente, por um duto flexível contendo uniões do tipo engate rápido.
• A mangueira de incêndio para uso de hidrante deve atender ás condições da NBR 11861/98;
• O comprimento total das mangueiras, que servem cada saída a um ponto de hidrante ou mangotinho, deve ser suficiente para vencer todos os desvios e obstáculos que existem, considerando também toda a influência que a ocupação final é capaz de exercer, não excedendo os comprimentos máximos estabelecidos. Para sistemas de hidrantes, deve-se preferencialmente utilizar lances de mangueiras de 15,0m.
Juntas de união: Juntas de união são peças metálicas utilizadas para efetuar a conexão de mangueiras, mangotes e mangotinhos entre si e a outros equipamentos hidráulicos.
• As juntas de união rosca / engate devem ser compatíveis com as utilizadas nas mangueiras de incêndio;
• As uniões de engate rápido entre mangueiras de incêndio devem ser conforme NBR 14349/99;
• As dimensões e os materiais para a confecção dos adaptadores tipo engate rápido devem atender a NBR 14349/99.
Hidrantes: Hidrante é um ponto de tomada de água e é provido de dispositivo de manobra (válvulas angulares) com união tipo engate rápido para combate a incêndio sob comando. Os hidrantes podem ser de coluna ou de parede (interior de abrigo), e de uma expedição (simples) ou duas (duplos). São denominados hidrantes internos, quando instalados no interior da edificação, ou externos, caso contrário. As válvulas dos hidrantes devem ter conexões iguais às adotadas pelo Corpo de Bombeiros.
Mangotinhos: Mangotinhos são tubos flexíveis de borracha reforçados para resistir a pressões elevadas e dotados de esguichos próprios. Não há necessidade de manobras, visto que uma das pontas está conectada a tubulação, enquanto a outra está acoplada a um esguicho. Mangotinhos são acondicionados enrolados em um carretel de alimentação axial, permitindo que possa ser enrolado e desenrolado com facilidade. Os mangotinhos são preferencialmente utilizados em ambientes de baixo grau de risco de
incêndio, como escritórios, e apresentam maior facilidade de manuseio, permitindo uma pessoa sem instrução de brigadista extinguir um princípio de incêndio.
Dispositivo de recalque: Todos os sistemas devem ser dotados de dispositivo de recalque, consistindo de um prolongamento de mesmo diâmetro da tubulação principal, podendo, porém, ser reduzido para 2.1/2” (63,5mm), cujos engates sejam compatíveis com os usados pelo Corpo de Bombeiros.
• O dispositivo de recalque deve ser do tipo coluna, mas onde houver impossibilidade técnica o dispositivo de recalque pode ser do tipo passeio;
• Para os sistemas com vazão superior a 1.000l/min deve haver duas entradas para o recalque de água por meio de veículo de combate a incêndio do Corpo de Bombeiros;
• O dispositivo de recalque deve ser instalado na fachada principal da edificação, ou no muro da divisa com a rua, com a introdução voltada para a rua e para baixo em um ângulo de 45º, e a uma altura entre 0,60m e 1,50m em relação ao piso do passeio da propriedade. A localização do dispositivo de recalque sempre deve permitir aproximação da viatura apropriada para o recalque da água, a partir do logradouro público, para o livre acesso dos bombeiros;
• O dispositivo de recalque deve ser instalado dentro de um abrigo embutido no muro;
• Para a proteção do dispositivo de recalque contra atos de vandalismo, a junta de união tipo engate rápido pode ser soldada; • Na impossibilidade técnica, o dispositivo de recalque pode estar
situado no passeio e deve possuir as seguintes características:
Ser enterrado em caixa de alvenaria, com fundo permeável ou dreno;
A tampa deve ser articulada e o requadro em ferro fundido ou material similar, identificada pela palavra “HIDRANTE”, com dimensões de 0,40m x 0,60m;
Estar afastada a no mínimo 0,50m da guia do passeio e no máximo a 5,0m deste;
Quando se tratar de edificações muito afastadas da rua que dá acesso às mesmas, o hidrante de recalque poderá ficar localizado próximo ao primeiro bloco a ser atendido, afastado deste no mínimo 30,0m. Sua localização não deve ser superior à 10,0m do local de estacionamento das viaturas do Corpo de Bombeiros;
A introdução deve estar voltada para cima em ângulo de 45º e posicionada, no máximo, a 0,15m de profundidade em relação ao piso do passeio;
O volante de manobra deve ser situado a, no máximo, 0,50m do nível do piso acabado;
A válvula deve ser do tipo gaveta ou esfera, permitindo o fluxo de água nos dois sentidos e instalada de forma a garantir seu adequado manuseio;
Pode haver também dispositivo de recalque tipo coluna nas portarias da edificação, quando esta estiver muito afastada do leito carroçável, com válvula apropriada para o recalque pelo Corpo de Bombeiros. Sua localização não deve ser superior a 10,0m do local de estacionamento das viaturas do Corpo de Bombeiros;
É vedada a instalação do dispositivo de recalque em local que tenha circulação ou passagem de veículos.
Instrumentos do sistema: Os instrumentos devem ser adequados ao trabalho a que se destinam, pelas suas características e localização no sistema, sendo especificados pelo projetista.
• Os manômetros devem ser conforme a NBR 14105/98;
• A pressão de acionamento a que podem estar submetidos os pressostatos corresponde a, no máximo, 70% da sua maior pressão de funcionamento;
• A chave de nível deve ser utilizada em tanque de escorva, para garantia do nível de água e pode ser utilizada no reservatório de água somente para supervisionar seu nível. Tal dispositivo deve ser capaz de operar normalmente após longos períodos de repouso ou falta de uso.
Dimensionamento do sistema: O dimensionamento deve consistir na determinação do caminhamento das tubulações, dos diâmetros dos acessórios e dos suportes necessários e suficientes para garantir o funcionamento dos sistemas previstos no projeto do SDACI.
• O ramal de retorno deve ser dimensionado de forma que a curva de funcionamento do retorno atenda à curva de funcionamento da bomba, coompreendendo o desvio padrão em 25% da vazão nominal do projeto;
• Os hidrantes ou mangotinhos devem ser distribuídos de tal forma que qualquer ponto da área a ser protegida seja alcançado por no mínimo dois esguichos, considerando-se o comprimento da(s) mangueira(s) de incêndio por meio de seu trajeto real e o alcance mínimo do jato de água igual a 10,0m, devendo ter contato visual sem barreiras físicas a qualquer parte do ambiente, após adentrar pelo menos 1,0m em qualquer compartimento;
• No dimensionamento de sistemas com mais de um hidrante simples deve ser avaliado o uso simultâneo dos dois jatos de água mais
desfavoráveis considerados nos cálculos, para qualquer tipo de sistema especificado;
• O local mais desfavorável considerado nos cálculos deve ser aquele que proporciona menor pressão dinâmica na saída do hidrante; • Nos casos de mais de um tipo de ocupação (ocupações mistas) na
edificação que requeiram proteções por sistemas distintos, o dimensionamento dos sistemas deve ser feito para o risco predominante ou para cada tipo de sistema individualmente, mesmo que por meio de um sistema único;
• O sistema deve ser dimensionado de forma que a pressão máxima de trabalho nos esguichos não ultrapasse 100mca (1.000kPa);
• O cálculo hidráulico da somatória de perda de carga nas tubulações deve ser executado por métodos adequados para este fim;
• A velocidade da água no tubo de sucção das bombas de incêndio não deve ser superior a 2m/s (sucção negativa) ou 3m/s (sucção positiva);
• A velocidade máxima da água na tubulação não deve ser superior a 5m/s;
• No sistema de malha ou anel fechado, devem existir válvulas de paragem, localizadas de tal maneira que, pelo menos dois lados em uma malha que envolva quadras de processamento ou armazenamento, possam ficar em operação, no caso de rompimento ou bloqueio dos outros dois;
• Para efeito de equilíbrio de pressão nos pontos de cálculos é admitida a variação máxima de 0,50mca (5,0kPa);
• O Net Positive Suction Head (NPSH), que pode ser traduzido como carga positiva de sucção, é a energia (carga) medida em pressão absoluta disponível na entrada de sucção de uma bomba hidráulica. O NPSH disponível deve ser maior ou igual ao NPSH requerido pela bomba de incêndio. Para cálculo do NPSH disponível na tubulação de sucção deve-se considerar 1,5 vezes a vazão nominal do sistema.
A proteção por sistemas de hidrantes para as áreas de risco destinadas a parques de tanques ou tanques isolados deve atender à norma de segurança contra incêndio para líquidos inflamáveis e combustíveis.
Nas áreas de edificações, tais como tanque ou parque de tanques, onde seja necessária a proteção por sistemas de resfriamento e/ou de proteção por espuma, a rede de hidrantes pode possuir uma bomba de pressurização para completar a altura manométrica necessária, desde que alimentada por fonte alternativa de energia.
Para fins de dimensionamento da reserva de incêndio em sistema de hidrantes, de resfriamento ou de espuma, o volume da reserva do sistema de hidrantes calculado deve ser somado ao volume da reserva de água dos demais sistemas, caso as áreas de risco,
tais como tanques isolados ou parques de tanques, sejam separados das demais construções.